作者:鲁亦 来源:中国科学报 发布时间:2020/11/11 10:39:31
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微生物能在太空“采矿”

 

 生长在玄武岩上的鞘氨醇单胞菌可以浸出稀土元素。图片来源:Rosa Santomartino

为了在严酷的太空中生存,一些微生物选择了“采矿生涯”。11月11日,《自然—通讯》发表的一项研究发现,微生物能在零重力条件下提取岩石中具有经济重要性的元素。这一研究结果表明,让微生物进行“生物采矿”或可成为定居其他行星的重要手段。

稀土元素具有独特的磁性或催化性能,是电子器件中的关键成分。但是,它们开采难度大、成本高,而且很快将供不应求。随着人类开始探索其他行星,找到高效简单提取稀土元素的方式至关重要。微生物已经被用来开采地球岩石中的稀土元素,但它们是否能在低重力或零重力的条件下完成这项工作尚不清楚。

英国爱丁堡大学的Charles Cockell和同事评估了国际空间站上3种细菌在微重力和模拟火星重力条件下的生物采矿潜力。这3种细菌分别是鞘氨醇单胞菌、枯草芽孢杆菌和贪铜杆菌。研究人员测量了这些细菌的提取效率——从玄武岩(类似于月球和火星表面的大部分物质)浸出14种不同稀土元素的含量。

研究人员还在地球上进行了普通重力条件下的平行实验。结果发现,鞘氨醇单胞菌在3种重力条件下都能让玄武岩浸出稀土元素,且浸出率在3种重力条件下都差不多,其中玄武岩中含量最丰富的稀土元素的浸出率最高(铈和钕的浸出率约为70%)。而其他细菌物种的浸出率或是在低重力条件下减少,或是在任何实验条件下都无法浸出稀土元素。

科学家认为,以上结果表明,虽然微生物的生物采矿能力具有生物体特异性,但这种能力在太空和类似火星的重力条件下是可以存在的。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-020-19276-w

 
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